(57)【要約】  オスミウムをイリジウムから分離する方法は、オスミウムとイリジウムとの粉末混合物を収容し、粉末混合物のオスミウムを酸化させ、酸化されたオスミウムをトラッピング溶液内で捕獲し、酸化されたオスミウムを溶液から減少させてオスミウムを放出することを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オスミウムをイリジウムから分離する方法であって、
オスミウムとイリジウムとの粉末混合物を収容し、
前記粉末混合物の前記オスミウムを酸化させ、
前記酸化されたオスミウムをトラッピング溶液内に捕獲し、
前記酸化されたオスミウムを前記溶液から減少させて、前記オスミウムを放出する、
方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記酸化は、溶液内に前記粉末を配置し、前記溶液を加熱し、前記酸化されたオスミウムをガス状態に転化する、
方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
前記溶液を約１１０℃まで加熱する、
方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
硫酸溶液内の酸化クロム（ＣｒＯ３）を使って前記オスミウムを酸化させる、
方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、
前記粉末内の前記オスミウムは、次の化学反応式
３Ｏｓ＋４Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７＋１２Ｈ２ＳＯ４
→３ＯｓＯ４↑＋４Ｃｒ２（ＳＯ４）３＋１６Ｈ２Ｏ
によって酸化される、
方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、
硫酸溶液内の過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）を使って前記オスミウムを酸化させる、
方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、
前記粉末内の前記オスミウムは、次の化学反応式
８ＫＭｎＯ４＋１２Ｈ２ＳＯ４＋５Ｏｓ
＝５ＯｓＯ４＋８ＭｎＳＯ４＋４Ｋ２ＳＯ４＋１２Ｈ２Ｏ
によって酸化される、
方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、
前記方法は、次の化学反応式
４ＫＭｎＯ４＋２Ｈ２ＳＯ４＝４ＭｎＯ２＋２Ｋ２ＳＯ４＋３Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ
をもつ副反応を含む、
方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、
前記方法を実施するためのシステムを通り抜ける空気またはＮ２によって前記酸化されたオスミウムを撹拌する、
方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、
前記酸化されたオスミウムは１つ以上の順次的なトラッピング段階でＫＯＨ溶液内にトラップされ、
前記イリジウムは前記オスミウムを酸化した前記溶液内で溶解されたままである、
方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、
前記粉末の前記酸化されたオスミウムは、次の化学反応式
ＯｓＯ４＋２ＫＯＨ→Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]
に従って錯体を形成する前記ＫＯＨ溶液内にトラップされる、
方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、
前記ＫＯＨ溶液は１０％から２５％のＫＯＨをもつ、
方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、
水硫化ナトリウム溶液を前記ＫＯＨ溶液に添加して、前記オスミウムを二硫化オスミウム（ＯｓＳ２）として沈殿させる、
方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、
前記オスミウムは、次の化学反応式
ＮａＨＳ＋２ＫＯＨ（過剰）→Ｋ２Ｓ＋Ｈ２Ｏ＋ＮａＯＨ
２Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]＋５Ｋ２Ｓ＋４Ｈ２Ｏ
→２ＯｓＳ２↓＋１２ＫＯＨ＋Ｋ２ＳＯ４
に従って沈殿させられる、
方法。
【請求項１５】
オスミウムをイリジウムから分離するシステムであって、
試験管と、
前記試験管の間で接続する管類と、
を備え、
前記試験管と前記管類とは請求項１記載の方法を実行するように構成されている、
システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によって組込まれる、２０１６年７月６日に出願された米国仮特許出願第６２／３５８６０８号からの優先権を主張する。
【０００２】
本開示は一般に、管腔内を撮像するカプセルを使って患者の内部を調査研究することに関し、さらに詳細にはその調査研究を行うための放射線源に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリープの存在と、癌の可能性に関して兆候をもたらす他の臨床的に関連する特徴の存在とのため消化管（胃腸管）を検査する１つの方法は、消化（ＧＩ）管を旅行する撮像カプセルを飲み込んで患者の状態を内面的に検査することにより行われる。典型的な場合では、その旅行は２４〜２８時間かかり、その後に撮像カプセルは患者の排泄物（糞便）中に存在する。一般に、カプセルは不透明な液体により囲まれており、したがって放射性材料が患者を撮像するために使用され、それは可視光源ではない。
【０００４】
典型的には、患者は、造影剤を飲み込んで撮像カプセルの画像能力を高める。それから、患者は、撮像カプセルを飲み込み、それが造影剤を介して体内を回る間に消化管を検査する。撮像カプセルは典型的には放射線源を備えており、たとえばＸ線またはガンマ線を放射する放射性同位体（ラジオアイソトープ）を備えている。放射線は典型的には平行にされて、撮像処理中に特定の方向へ制御可能に向けられるようになっている。ある場合には、撮像カプセルは、コンプトン後方散乱および／またはＸ線蛍光を測定して、その測定値（たとえば計数率）を外部の分析装置に、たとえばコンピュータまたは他の専用装置にワイヤレス送信するよう設計されている。
【０００５】
典型的な実施においては、Ｘ線（放射線）不透過性の造影剤は、ポリープの位置ではより少ない造影剤を保ち、より大きな後方散乱計数を測定してその測定値の精度を向上するように使用される。代替としては、他の方法を使って消化管を撮像しても良い。
【０００６】
参照によって本明細書に組込まれている、Ｋｉｍｃｈｙに対する米国特許第７７８７９２６号は、その製造に関連される詳細と当該撮像カプセルの使用とを記載している。
【０００７】
撮像カプセル内で使用される放射線源は好適には長い半減期を持っており、準備（調製）後すぐに使用される必要がないどころか、少数の撮像カプセルをクリニック（外来診療所）に出荷するのに十分な時間があり、緊急性なくたとえば有効期限切れの数日前にそれらのカプセルを利用しても良いようにしている。
【０００８】
一般に、選択された量の放射性材料は、撮像カプセル内の放射線室に置かれる。しかしながら、放射性材料は、一般に高密度粒子であるので、自身に干渉して、放射線の大部分が撮像カプセルから放射されるのを遮断する。したがって、放射性材料を放射線室内の別の場所に配置させて、放射線の放射を高める（強化する）ことが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
開示における実施の態様は、オスミウム粉末を分離して管腔内撮像カプセル用の放射線源としての機能を果たすシステムおよび方法に関する。オスミウム粉末は、オスミウムとイリジウムたとえばＯｓ１９１およびＩｒ１９２の様々な同位体からなる粉末を形成する中性子束で衝撃を与えられる。化学的プロセスを使って、オスミウムとイリジウムとの間で分離を行う。
【００１０】
化学的プロセスにおいては、粉末内のオスミウムはガス状態に酸化される。それから、酸化されたオスミウムは、トラップ採集としての機能を果たすとラッピング（捕捉）溶液内に捕捉（捕獲）される。任意に、トラッピング溶液を使ってトラップ採集としての機能を果たす多重管を介してガスを移動して、そのガスを完全に溶解しても良い。溶解後にはトラッピング溶液内のガスを捕集でき、還元性溶液をトラッピング溶液に付加してトラッピング溶液からオスミウムを放出する。
【００１１】
開示の典型的な実施の形態においては、トラッピング溶液は、硫酸溶液中の酸化クロム（ＣｒＯ３）または硫酸溶液中の過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）を含有しても良い。
【００１２】
こうして、開示の典型的な実施の形態によれば、オスミウムをイリジウムから分離する方法は、
オスミウムとイリジウムとの粉末混合物を収容し、
前記粉末混合物の前記オスミウムを酸化させ、
前記酸化されたオスミウムをトラッピング溶液内に捕獲し、
前記酸化されたオスミウムを前記溶液から減少させて、前記オスミウムを放出する、
ことを提供する。
【００１３】
開示の典型的な実施の形態においては、前記酸化は、溶液内に前記粉末を配置し、前記溶液を加熱し、前記酸化されたオスミウムをガス状態に転化することからなる。任意に、前記溶液を約１１０℃まで加熱する。開示の典型的な実施の形態においては、硫酸溶液内の酸化クロム（ＣｒＯ３）を使って前記オスミウムを酸化させる。任意に、前記粉末内の前記オスミウムは、次の化学反応式
３Ｏｓ＋４Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７＋１２Ｈ２ＳＯ４
→３ＯｓＯ４↑＋４Ｃｒ２（ＳＯ４）３＋１６Ｈ２Ｏ
によって酸化される。
【００１４】
代替的または付加的に、硫酸溶液内の過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）を使って前記オスミウムを酸化させる。任意に、前記粉末内の前記オスミウムは、次の化学反応式
８ＫＭｎＯ４＋１２Ｈ２ＳＯ４＋５Ｏｓ
＝５ＯｓＯ４＋８ＭｎＳＯ４＋４Ｋ２ＳＯ４＋１２Ｈ２Ｏ
によって酸化される。
【００１５】
開示の典型的な実施の形態においては、前記方法は、次の化学反応式
４ＫＭｎＯ４＋２Ｈ２ＳＯ４＝４ＭｎＯ２＋２Ｋ２ＳＯ４＋３Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ
をもつ副反応を含む。
【００１６】
開示の典型的な実施の形態においては、前記方法を実施するためのシステムを通り抜ける空気またはＮ２によって前記酸化されたオスミウムを撹拌する。任意に、前記酸化されたオスミウムは１つ以上の順次的なトラッピング段階でＫＯＨ溶液内にトラップされ、前記イリジウムは前記オスミウムを酸化した前記溶液内で溶解されたままである。開示の典型的な実施の形態においては、前記粉末の前記酸化されたオスミウムは、次の化学反応式
ＯｓＯ４＋２ＫＯＨ→Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]
に従って錯体を形成する前記ＫＯＨ溶液内にトラップされる。
【００１７】
任意に、前記ＫＯＨ溶液は１０％から２５％のＫＯＨを有する。開示の典型的な実施の形態においては、水硫化ナトリウム溶液を前記ＫＯＨ溶液に添加して、前記オスミウムを二硫化オスミウム（ＯｓＳ２）として沈殿させる。任意に、前記オスミウムは、次の化学反応式
ＮａＨＳ＋２ＫＯＨ（過剰）→Ｋ２Ｓ＋Ｈ２Ｏ＋ＮａＯＨ
２Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]＋５Ｋ２Ｓ＋４Ｈ２Ｏ
→２ＯｓＳ２↓＋１２ＫＯＨ＋Ｋ２ＳＯ４
に従って沈殿させられる。
【００１８】
開示の典型的な実施の形態による、オスミウムをイリジウムから分離するシステムは、
試験管と、
前記試験管の間で接続する管類と、
を備え、
前記試験管と前記管類とは、
オスミウムとイリジウムとの粉末混合物を収容し、
前記粉末混合物の前記オスミウムを酸化させ、
前記酸化されたオスミウムをトラッピング溶液内に捕獲し、
前記酸化されたオスミウムを前記溶液から減少させて、前記オスミウムを放出する、
ことからなる方法を実行するように構成されていることを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本開示は、図面に併せて作成された次の詳細な記載から内容的に理解され、より高く評価されるだろう。２つ以上の図面内で現れる同一の構造、要素、または部品は、それらが現れる図面全てにおいて同一または類似の数字を使って大体ラベル付けされている。
【図１】開示の典型的な実施の形態による、放射性材料を備えた撮像カプセルの概略図である。
【図２】開示の典型的な実施の形態による、放射性物質を調製（準備）する方法のフロー図である。
【図３】開示の典型的な実施の形態による、撮像カプセル内の放射線源として用いる放射性物質を調製する方法のフロー図である。
【図４】開示の典型的な実施の形態による、化学的分離プロセスを実行するための典型的なシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、放射性材料１３０を備えた撮像カプセル１００の概略図である。開示の典型的な実施の形態では、撮像カプセルは、放射性材料１３０を配置するための放射線室１１０を有している。任意に、放射線室１１０はそこから延びるコリメータ１２０を具備した開口とともに設計され、放射線がコリメータを介して放射されて撮像カプセル１００の周囲にある物を撮像するようにしている。
【００２１】
開示の典型的な実施の形態においては、放射性材料１３０は、Ｏｓ１９１、Ｗ１８１、Ｈｇ１９７、Ｔ１２０１、Ｐｔ１９５ｍ、または、少なくとも２〜３日の半減期を持つとともにユーザの内部を撮像するのに十分に強力な比放射能を具備する他の放射性同位体からなる。開示の典型的な実施の形態においては、放射性同位体は後述されるように処理され、少量の放射性同位体は、放射性材料からのＸ線およびガンマ線の放射の遮断を低減することにより効率を最大にする軽材料によって取り囲まれるようにしている。それに対し、高濃縮された放射性同位体の濃度をもつ放射性材料１３０を使えば、多くの放射線がその材料自身により遮断されるので、費用効率はあまり高くない。
【００２２】
開示のうちある実施の形態では、オスミウム１９１（Ｏｓ１９１）は、撮像カプセル１００で用いる放射性材料１３０を形成するために使用される放射性物質（たとえば粉末状態）を調製するための放射性同位体として使用される。Ｏｓ１９１は約１５．４日の半減期を持ち、そのことは放射性材料１３０の使用にとって興味を引く。図２は、開示の典型的な実施の形態による、放射性物質（たとえば濃縮されたまたは濃縮されないオスミウムからのＯｓＳ２粉末）を調製する方法２００のフロー図である。
【００２３】
開示の典型的な実施の形態においては、濃縮されたオスミウム１９０（たとえば９２％以上の濃縮）は、放射性物質を調製するために収容される（２１０）。任意に、濃縮されたオスミウムは、適当な熱中性子束で、たとえば、毎秒１Ｅ１４ｎ／ｃｍ２から毎秒５Ｅ１５ｎ／ｃｍ２のオーダーでＯｓ１９０に衝撃を与えることにより原子炉内で活性化される（２２０）。任意に、活性化は数時間から数百時間の時間でなされて、十分な比放射能をもつ、たとえば、１０ｍＣｉ／ｍｇから１００ｍＣｉ／ｍｇをもつ十分な量の放射性材料Ｏｓ１９１を調製する。
【００２４】
開示の典型的な実施の形態においては、活性化プロセスからの結果にはオスミウム１９０（非活性化）、オスミウム１９１、およびイリジウム１９２が含まれる。任意に、化学的プロセスを適用して（２４０）、オスミウム分子（全同位体のうち、たとえば１９０、１９１）に基づいて粉末を形成し、イリジウムを廃棄する。代替的または付加的に、同位体分離プロセス（２３０）を活性化プロセスの結果に適用して、イリジウムとオスミウムとの間に含まれる全ての同位体間で分離を行う。開示のうちある実施の形態では、同位体分離プロセスが最初に適用され、化学的プロセスを不必要にする。
【００２５】
開示のうちある実施の形態では、化学的プロセスを最初に適用する。任意に、化学的プロセス（２４０）には、活性化プロセスから生じるとともに粉末として提供される放射性混合物を、空気中でおよそセ氏２００度以上まで加熱して、ＯｓＯ４ガスを放出することを含む。代替的に、その混合物は、高濃度ＨＮＯ３またはＨ２ＳＯ４と混合され加熱されて、ＯｓＯ４ガスを放出する。
【００２６】
代替の強化学酸化システムを使って、放射性混合物を酸化し、ＯｓＯ４ガスを放出できる。適切な酸化剤の非制限的な例には、硫酸−Ｈ２ＳＯ４酸性溶液内に酸化クロム−ＣｒＯ３、過マンガン酸カリウム−ＫＭｎＯ４、および過酸化水素−Ｈ２Ｏ２が含まれる。これらの酸性溶液中で放射性混合物を混合および緩やかに加熱することにより、典型的な化学的プロセスにおいて後述されるように、オスミウム分離用に必要とされる四酸化オスミウムガスにオスミウム金属粉末を効率的に変える（転化する）。
【００２７】
さらに代替的に、１パーツのオスミウム粉末は、４パーツのＫＮＯ３と４パーツのＫＯＨとを使ってセ氏３５０〜５００度で溶解され、そして、水中で溶解されて水溶液（溶液にはイリジウム同位体（Ｉｒ１９２）不純物を含む）中でＫ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]を与える。任意に、ＨＮＯ３またはＨ２ＳＯ４を付加してその溶液を中和する。溶液をセ氏５０から６０度まで加熱して、アルゴンのような不活性ガスを溶液に通すことにより当該プロセスにおいてＯｓＯ４を放出する。
【００２８】
開示の典型的な実施の形態においては、それから、ＫＯＨ溶液内にトラップされたＯｓＯ４ガス冷気に、イリジウム不純物を現在もたないＫ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]を形成させることにより、ＯｓＯ４粉末を調製する（２５０）。任意に、ＮａＨＳの付加により、ＯｓＯ２沈殿物を分離して乾燥できる。開示の典型的な実施の形態においては、結果として生じたＯｓＯ２粉末は、放射性材料１３０の生産用の放射線同位体として使用されて、撮像カプセル１００の放射線室１１０内に配置される。
【００２９】
開示のうちある実施の形態では、同位体分離プロセス（２３０）を適用して、ＫＯＨ溶液によってトラップされる前にＯｓＯ４としてのガス状態に当該プロセスがある時にはＯｓ１９１とＯｓ１９０との間で分離を行う。任意に、同位体分離プロセス（２３０）は、レーザ同位体分離、電磁同位体分離、拡散同位体分離、ＳＩＬＥＸ同位体分離、遠心同位体分離、または、何らかの既知の同位体分離方法によりなされ得る。任意に、同位体分離を実行したとき、ＯｓＯ４の代わりにＯｓＦ６を使用できる。
【００３０】
開示の典型的な実施の形態においては、ひとたびオスミウム同位体を分離したなら、ＯｓＳ２粉末を製造する同一プロセス（２５０）を適用する。しかしながら、同位体を分離することの利点は、ＯｓＳ２粉末を選択して、Ｏｓ１９０とＯｓ１９１の両方を持つ代わりに濃縮されたＯｓ１９１分子を使って完全にＯｓＳ２粉末を調整できることであり、Ｏｓ１９１は典型的にはＯｓＳ２粉末内に数％たとえば約０．１〜１％のオスミウム分子のみを構成（組成）する。任意に、同位体分離ＯｓＳ２粉末の比放射能は約１００〜１０００倍高く（たとえば１０ｍＣｉ／μｇから１００ｍＣｉ／μｇ）、より少ない粉末が使用されて放射線の同レベルを達成できるようにしている。それに応じて、放射能がより高濃度になるにつれ、それほど放射性材料１３０は使用されず、そのため、撮像カプセル１００（たとえばコリメータ）の構成要素のサイズ（大きさ）および重量は縮小され得る。
【００３１】
開示の典型的な実施の形態においては、濃縮されていないオスミウムを、たとえば、Ｏｓ１８８、Ｏｓ１８９、Ｏｓ１９０（たとえば約２６％のＯｓ１９０−その天然存在度などの場合）、および、オスミウムの全ての他の同位体の混合物を収容できる（２１０）。任意に、その混合物に適切な熱中性子束で衝撃を与えることによって原子炉内で混合物を活性化する（２２０）。混合物の活性化後に、レーザ同位体分離、電磁同位体分離、散乱同位体分離、ＳＩＬＥＸ同位体分離、遠心同位体分離、またはその他の既知の同位体分離方法などの分離プロセス（２３０）によって同位体は分離される。任意に、分離プロセスは、ＯｓＯ４またはＯｓＦ６などのガス状態へその分離プロセスを転化することによってＯｓ１９１と全ての他のオスミウム同位体との間で分離を行う。その後に、放射性Ｏｓ１９１はＫＯＨ溶液によってトラップされ、上述のプロセスが適用されてＯｓ１９１分子からＯｓＯ２粉末を調製（２５０）する。Ｏｓ１９１が使用されるので、粉末の比放射能は、非分離のＯｓ１９０およびＯｓ１９１からの粉末の調製よりも約１００〜１０００倍高い（たとえば１０ｍＣｉ／μｇから１００ｍＣｉ／μｇ）。それに応じて、数マイクログラムのＯｓＯ２はソース（源）毎に必要とされる活性度を与えるのに十分である。
【００３２】
その結果、収容された当初のオスミウム分子（２１０）は濃縮されてなくてもまたは濃縮されても良い。任意に、放射性材料１３０の調製で用いる放射性物質の準備は、化学的分離プロセス（２４０）、同位体分離プロセス（２３０）、または両者の組合せの使用によってなされても良い。任意に、同位体分離プロセス（２３０）の使用は、概して高価になるが、同位体分離をせずに化学的分離プロセスのみを使って調整された放射性材料１３０に関する大幅に低減された自己吸収を持つとともにより均質された放射性材料１３０を最後に提供するだろう。任意に、収容された材料から放射性物質（たとえばＯｓＯ２粉末）を調製した後に、調製プロセス（３００）は適用されて、放射性物質から撮像カプセル１００内の放射線源としての機能を果たす所望の状態をもつ放射性材料１３０を調製するだろう。
【００３３】
図３は、撮像カプセル１００内の放射性源として用いる放射性材料１３０を調製する方法（３００）のフロー図である。開示のうちある実施の形態では、他の材料を使って、放射性材料１３０としての機能を果たすのに必要な状態にその後に転化され得る放射性物質を調製できる。
【００３４】
開示のうちある実施の形態では、たとえば約９２％より多い同位体濃縮をもつ濃縮されたタングステン（Ｗ１８０）は原子炉内で活性化される。任意に、数時間から数百時間の時間でおよそ毎秒１Ｅ１４ｎ／ｃｍ２から毎秒５Ｅ１５ｎ／ｃｍ２のオーダーの熱中間子束内に当該タングステンを配置して、十分な比放射能を、たとえばＷ１８１の１０ｍＣｉ／ｍｇから１００ｍＣｉ／ｍｇを達成する。任意に、約１２１日の半減期をもつＷ１８１を、調製プロセス（３００）を適用するための放射性物質としての機能を果たすことが可能な粉末として提供して、放射性材料１３０を調製する。
【００３５】
開示のうちのある実施の形態では、たとえば約９２％以上の同位体濃縮をもつ濃縮された水銀（Ｈｇ１９６）を原子炉内で活性化する。任意に、数時間から数百時間の時間でおよそ毎秒１Ｅ１４ｎ／ｃｍ２から毎秒５Ｅ１５ｎ／ｃｍ２のオーダーの熱中間子束内に当該水銀を配置して、十分な比放射能を、たとえばＨｇ１９７の１０ｍＣｉ／ｍｇから１００ｍＣｉ／ｍｇを達成する。任意に、約６４時間の半減期をもつＨｇ１９７を、調製プロセス（３００）を適用するための放射性物質としての機能を果たすことが可能な粉末として提供して、放射性材料１３０を調製する。
【００３６】
開示のうちある実施の形態では、非放射能を、たとえば１０ｍＣｉ／ｍｇから１００ｍＣｉ／ｍｇをもつ白金（Ｐｔ１９５ｍ）は、撮像カプセル１００用の放射線源としての機能を果たすように生成される。Ｐｔ１９５ｍは約４日の半減期を有する。任意に、Ｐｔ１９５を、分離プロセス（３００）を適用するための放射性物質としての機能を果たす粉末として提供して、放射性材料１３０を調製する。
【００３７】
開示のうちある実施の形態では、約３日の半減期をもつタリウム（Ｔ１２０１）はサイクロトロンを使って生成される。任意に、Ｔ１２０１を、分離プロセス（３００）を適用するための放射性物質としての機能を果たす粉末として提供して、放射性材料１３０を調製する。
【００３８】
開示の典型的な実施の形態においては、撮像カプセル１００内の放射性材料１３０として用いる上述の放射性物質または他の放射性物質のうちの１つを調製する方法（３００）は、
１．粉末状態で任意に放射性物質（３１０）を収容し、
２．次の３つの選択肢のうち１つを適用して、結果として生じる固体内で本質的に均質に分散された放射性物質の粒をもつ固体状の放射性材料を形成し、低放射線吸収をもつ低密度材料から当該固体の他の部分を作り上げるので、放射性の粒によって放射される放射線は、放射性材料１３０から自由に流れ、
（Ｉ）高分子（ポリマー）接着剤、たとえば米国マサチューセッツ州のＥｐｏｘｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＩＮＣで製造されたＥＰＯ−ＴＥＫ３０１と放射性粉末を混ぜる。任意に、Ｘ線およびガンマ放射線の低吸収を持つ小さな容器（たとえばプラスチック製またはアルミニウム製の容器）内に混合物を配置して、小さな小球（ペレット）を形成する。小球を３つの直交軸へ継続的および／または無作為に回転して重い放射性物質粉末の均一分布を維持している間に、高分子接着剤をゆっくりと硬化することを可能にし（たとえば低熱源で）ているので、高分子接着剤は片側へ沈まないだろう。任意に、結果として生じた小さな小球は、撮像カプセル１００内で放射性材料１３０としての機能を果たす。それから、小球は、放射線室１１０内に配置されて（３９５）、放射性材料１３０としての機能を果たす。
【００３９】
（ＩＩ）低放射線吸収重合ペレット、たとえば、イタリア国のＺｈｅｒｍａｃｋによって製造された義歯用のシリコン印象材ｅｌｉｔｅ  ＨＤ＋と放射性粉末を混ぜる。基剤部分、促進剤部分、またはそれらの混合物のいずれかを使用できる。任意に、ペースト（のり）混物は、小さな容器（たとえばプラスチック製またはアルミニウム製）内に配置されるとともにＥＰＯ−ＴＥＫ３０１または他の接着剤などの高分子接着剤で密封されて、小さな放射線源を形成する。それから、小さな源は、放射線室１１０内に配置されて、放射性材料１３０としての機能を果たす。
【００４０】
（ＩＩＩ）低放射線吸収粉末、たとえばアルミニウム粉末および／またはセラミックバインダーと放射性粉末を混ぜる（３４０）。開示の典型的な実施の形態においては、当該混合物は小さな小球内で焼結される。任意に、ＥＰＯ−ＴＥＫ３０１または他の接着剤などの高分子接着剤内に小さな小球を漬けて、その小球が粉々に砕けるのを防止する。それから、小球は、硬化され（たとえば低熱源で）、放射線室１１０内に配置されて放射性材料１３０としての機能を果たす。
【００４１】
（ＩＶ）活性炭から小球を形成する（３７０）。任意に、放射性物質粉末から溶液を調製し（３８０）、それからその溶液内に小球を浸すので、活性炭が小球内で放射性材料を均質に吸収する。任意に、ＥＰＯ−ＴＥＫ３０１または他の接着剤などの高分子接着剤内に小球を漬けて、小球の周りに被膜を形成するとともに小球が粉々に砕けるのを防止する。それから、小球は、硬化され（たとえば低熱源で）るとともに放射線室１１０内に配置されて（３９５）、放射性材料１３０としての機能を果たす。
【００４２】
典型的な化学的プロセス
開示の典型的な実施の形態においては、オスミウム放射性同位体の精製には、オスミウム金属活性粉末の酸化と、形成された揮発性ＯｓＯ４ガスの蒸留と、トラッピング溶液内のＯｓＯ４ガスの捕捉と、捕捉されたオスミウム溶液の減少によるオスミウムの次の回収とが含まれる。任意に、硫酸溶液内の酸化クロム（ＣｒＯ３）および過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）などの強酸化剤は、このプロセスのために効率的酸化システムとして使用される。
【００４３】
酸化クロムまたは過マンガン酸カリウム溶液を使って、上述の中性子放射能化の成果に反応してＯｓとＩｒとの混合物からＯｓ精製に関する記述が後に続く。典型的には、ユーザにとって有害になるかもしれない高エネルギーとともにイリジウムは放射され、したがってイリジウムなしにオスミウムのみから放射性の小球を形成することが望ましい。
【００４４】
第１の実施の形態においては、酸化クロムを使って粉末を酸化する。図４は、開示の典型的な実施の形態による、化学的分離プロセスを実行する典型的なシステム４００の概略図である。開示の典型的な実施の形態においては、アルミニウム遮断加熱器４１０（たとえばデジタル温度制御器によって調節）は、酸化混合物４０５を加熱するために使用可能であって、酸化を増大させる（高める）。任意に、たとえばシリコンまたはガラスからなるチューブ４１５およびジョイント４２０を使って、試験管４２５を第１採集トラップ４３５に接続できる。同様に、ガラスまたはシリコンゴム製の管類４１５を使って、第２採集トラップ４４５と第３採集トラップ４５５とを接続する。開示の典型的な実施の形態においては、反応混合物は、当該システムを通過するＮ２ガスまたは空気によって撹拌されて、酸化されたオスミウムを採取トラップ（４３５、４４５、４５５）に押し込むのを手助けする。開示の典型的な実施の形態においては、試験管４２５は最初、オスミウムおよびイリジウムの粉末混合物を収容している。溶液および加熱に反応して、オスミウムはガスとして採集トラップ（４３５、４４５、４５５）に放出され、イリジウムは試験管４２５内に残る。
【００４５】
開示の典型的な実施の形態においては、オスミウム（Ａｌｄｒｉｃｈ）の２１ｍｇ（０．１１ｍｍｏｌ）とイリジウム（Ａｌｄｒｉｃｈ）の１．８ｍｇ（１×１０−５ｍｏｌ）との粉末を、Ｂ４５／４０すりガラス（粉末ガラス）ジョイント４２０を取り付けられた直径５０ｍｍの試験管４２５（１５ｃｍの有効長）の内部に配置した。その試験管をアルミニウム遮断加熱器４１０の内部に配置した。オスミウムおよびイリジウムの粉末混合物を、ＣｒＯ３の１．８ｇｒ（１８ｍｍｏｌ）と２５％のＨ２ＳＯ４の１３５ｍｌとを含有する酸化溶液４０５に添加した。反応混合物を約１１０℃まで徐々に加熱した。反応混合物は、システム４００を通過する空気によって撹拌された。ニードル弁を取り付けられた目盛り付き流量計を使って、エアフロー（空気の流れ）を３０ｃｃ／ｍｉｎに調節した。
【００４６】
酸性条件の下で、次の化学反応式に従って、ＣｒＯ３はＨ２Ｃｒ２Ｏ７（重クロム酸）に釣り合っている。
【００４７】
２ＣｒＯ３＋Ｈ２Ｏ＋Ｈ＋＝Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７
次の化学反応式に従って、オスミウムは重クロム酸によって四酸化オスミウムへ酸化される。
【００４８】
３Ｏｓ＋４Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７＋１２Ｈ２ＳＯ４
→３ＯｓＯ４↑＋４Ｃｒ２（ＳＯ４）３＋１６Ｈ２Ｏ
四酸化オスミウムは揮発性ガスであり、約２５％（または１０％から２５％）のＫＯＨ溶液の約２５０ｍｌ内でトラップされて次の化学反応式に従って黄色の錯体（複合体）を形成した。
【００４９】
ＯｓＯ４＋２ＫＯＨ→Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]
酸化イリジウムＩｒＯ２は、これらの条件下では揮発性ではないので、試験管４２５の内部で溶解または沈殿されたままであった。
【００５０】
３Ｉｒ＋２Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７＋６Ｈ２ＳＯ４
→２ＣｒＯ２（ＳＯ４）３＋ＩｒＯ２＋８Ｈ２Ｏ
化学反応の完了（１つ以上の採集トラップたとえば４３５、４４５、４５５により酸化オスミウムを捕獲した後）は、新たに置換されたＫＯＨ溶液内での黄色の欠如により決定可能である。任意に、第１採集トラップ４３５および／または他の採集トラップ（たとえば４４５、４５５）は、たとえば氷で満たされた凹み４６０内に採集トラップ４３５を沈めることにより冷却されて、酸化オスミウムを溶解するのを手助けする。開示の典型的な実施の形態においては、活性炭フィルタ４６５は、当該システムの出口として使用されて、空気またはＮ２ガスを放出するが、オスミウムまたは他の不純物の無制御放出を防止しても良い。
【００５１】
開示の典型的な実施の形態においては、ＫＯＨ溶液内で酸化オスミウムを溶解した後に、ＫＯＨ溶液を採集し、オスミウムを回収する。開示の典型的な実施の形態においては、１０％の水硫化ナトリウムの１２０ｍｌは、オスミウムを二硫化オスミウムとして沈殿させるために、ＫＯＨ溶液内でオスミウム錯体に添加される。
【００５２】
ＮａＨＳ＋２ＫＯＨ（過剰）→Ｋ２Ｓ＋Ｈ２Ｏ＋ＮａＯＨ
２Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]＋５Ｋ２Ｓ＋４Ｈ２Ｏ
→２ＯｓＳ２↓＋１２ＫＯＨ＋Ｋ２ＳＯ４
分離前に一晩中沈殿および凝固することを可能にされた微細黒色固体を早急に形成した。この沈殿物は濾過には余りにも微細すぎて、懸濁液はガラス製チューブ内で遠心分離されるようにした。その固体は、水（ｐＨ〜７）で５回洗浄され、それから真空オーブン（８０℃／２０ｍｂａｒ／１６ｈ）内で乾燥されて、全オスミウム収率の７６％を表す二硫化オスミウムの〜２１．３ｍｇ（０．０８４ｍｍｏｌ）を産出した。
【００５３】
反応管では、Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７の余剰分はＮａ２ＳＯ３水溶液の添加により中和された。
【００５４】
Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７＋３Ｈ２ＳＯ４＋３Ｎａ２ＳＯ３
→Ｃｒ２（ＳＯ４）３＋４Ｈ２Ｏ＋３Ｎａ２ＳＯ４
また、ＩｒＯ２はＮａ２ＳＯ３と反応してＩｒ金属に戻すことができる。
【００５５】
ＩｒＯ２＋２Ｎａ２ＳＯ３→Ｉｒ↓＋２Ｎａ２ＳＯ４
Ｉｒは、硫酸クロムの緑色溶液から濾過して取り除かれ、微量の金属を産出した。
【００５６】
第２の実施の形態では、過マンガン酸カリウムを使って、粉末を酸化させる。任意に、酸化クロム方法と同様に同一の実験セットアップを利用可能である。
【００５７】
開示の典型的な実施の形態においては、２２．６ｍｇ（０．１１９ｍｍｏｌ）のオスミウム（Ａｌｄｒｉｃｈ）と２．７ｍｇ（０．０１４ｍｍｏｌ）のイリジウムとの粉末を、Ｂ４５／４０すりガラスジョイント４２０を取付けられた直径５０ｍｍの試験管４２５（１５ｃｍの有効長）の内部に配置した。試験管４２５をアルミニウム遮断加熱器４１０の内部に配置した。オスミウムとイリジウムとの粉末混合物を、ＫＭｎＯ４の４．２ｇｒ（２６ｍｍｏｌ）と２５％のＨ２ＳＯ４の１３５ｍｌとを含有する酸化溶液４０５に添加した。反応混合物を１１０℃で徐々に加熱した。反応混合物を、当該システムを通り抜けるＮ２ガスによって撹拌した。ニードル弁を取り付けられた目盛り付き流量計を使って、Ｎ２の流れを３０ｃｃ／ｍｉｎに調節した。
【００５８】
次の化学反応式に従って、オスミウムは過マンガン酸カリウムにより四酸化オスミウムに酸化される。
【００５９】
８ＫＭｎＯ４＋１２Ｈ２ＳＯ４＋５Ｏｓ
＝５ＯｓＯ４＋８ＭｎＳＯ４＋４Ｋ２ＳＯ４＋１２Ｈ２Ｏ
可能な副反応
４ＫＭｎＯ４＋２Ｈ２ＳＯ４＝４ＭｎＯ２＋２Ｋ２ＳＯ４＋３Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ
四酸化オスミウムは揮発性ガスであり、１０％（または１０％から２５％）のＫＯＨ溶液の約１００ｍｌ内でトラップされて、次の化学反応式に従って黄色の錯体を形成する。
【００６０】
ＯｓＯ４＋２ＫＯＨ→Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]
酸化イリジウムＩｒＯ２は、これらの条件下では揮発性ではないと言われているので、試験管の内部で溶解または沈殿されたままである。
【００６１】
化学反応の終了は、新たに置換されたＫＯＨ溶液内の黄色の欠如によって決定された。
【００６２】
オスミウムを二硫化オスミウムとして沈殿させるために、ＫＯＨトラップ内のオスミウム錯体に１０％の水硫化ナトリウム（ＮａＨＳ）溶液の２．５ｍｌを添加した。
【００６３】
ＮａＨＳ＋２ＫＯＨ（過剰）→Ｋ２Ｓ＋Ｈ２Ｏ＋ＮａＯＨ
２Ｋ２[ＯｓＯ４（ＯＨ）２]＋５Ｋ２Ｓ＋４Ｈ２Ｏ
→２ＯｓＳ２↓＋１２ＫＯＨ＋Ｋ２ＳＯ４
分離前に一晩中沈殿および凝固するのを可能にする微細黒色固体を早急に形成した。この沈殿物は、ガラス管内で遠心分離され、水（ｐＨ〜７まで）で５回洗浄され、それから真空オーブン内で乾燥された（６０℃／２０ｍｂａｒ／４８ｈ）。この製造工程の歩留りは〜７５％であった。
【００６４】
生成された黒色のＭｎＯ２沈殿物とＩｒＯ２とが残されている状態で過マンガン酸塩の酸性溶液を過剰に含む反応管に対して、Ｎａ２ＳＯ３水溶液を添加した。ＭｎＯ２からＭｎＳＯ４への還元が起こり、残されたＩｒ（ＩｒＯ２）になる不溶解残渣が決定された。
【００６５】
理解されるべきことは、上述の方法および装置が工程（ステップ）の省略または付加、工程の順番の変更、および、使用されるデバイス（装置）の種類を含めて様々に変化されても良いことである。異なる特徴を様々な方法で組合せて良いことは理解されるべきである。特に、特定の実施の形態において上記で示された特徴の全てが開示の全ての実施の形態の中で必要であるとは限らない。また、上述の特徴のさらなる組合せは、開示のうちのある実施の形態の範囲内であるとみなされる。また、本開示が具体的に示されたものおよび先に記述されたものに限定されないことは、当業者なら理解されるだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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